基于abaqus軟件切削仿真中若干接觸問(wèn)題的經(jīng)典剖析

2017-03-06 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

我們?cè)谟?span style="text-indent:28px;">abaqus軟件進(jìn)行切削仿真時(shí),經(jīng)常會(huì)由于接觸設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致求解的不穩(wěn)定、效率低以及不收斂等問(wèn)題,這些經(jīng)常會(huì)給新手帶來(lái)極大的困惑,今天我們就常見(jiàn)問(wèn)題加以總結(jié)同時(shí)整理出相對(duì)應(yīng)的解決方案以供大家參考。

問(wèn)題1.不開(kāi)多線(xiàn)程可以正常求解,一開(kāi)多線(xiàn)程就報(bào)錯(cuò)。

原因:在切削仿真的接觸設(shè)置中,abaqus軟件默認(rèn)的是動(dòng)態(tài)接觸算法(Kinematic contact algorithm),當(dāng)開(kāi)啟多線(xiàn)程時(shí)就會(huì)由于求解速度過(guò)高而產(chǎn)生計(jì)算的不穩(wěn)定性,而該算法的接觸約束嚴(yán)格性很高,因此當(dāng)遇到求解不穩(wěn)定時(shí)就會(huì)產(chǎn)生報(bào)錯(cuò)從而導(dǎo)致計(jì)算終止。

解決方案:由于罰函數(shù)法的接觸約束嚴(yán)格性要低于動(dòng)態(tài)接觸算法,因此改為罰函數(shù)法(penalty contact method)即可。

基于abaqus軟件切削仿真中若干接觸問(wèn)題的經(jīng)典剖析Advantedge技術(shù)圖片1

問(wèn)題2. 切削仿真中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸穿透的問(wèn)題如下圖所示:

基于abaqus軟件切削仿真中若干接觸問(wèn)題的經(jīng)典剖析Advantedge分析圖片2

原因:在切削仿真中刀具和工件間的接觸壓力、接觸剛度和許用穿透量之間的平衡被打破。

解決方案:A.細(xì)化網(wǎng)格; B.修改接觸剛度;C.用軟接觸代替硬接觸。如下圖所示:

基于abaqus軟件切削仿真中若干接觸問(wèn)題的經(jīng)典剖析Advantedge分析圖片3

問(wèn)題3.切削仿真中的求解不穩(wěn)定性問(wèn)題。

原因:由于abaqus explicit的接觸算法對(duì)接觸面的類(lèi)型有較嚴(yán)格的限制,而切削仿真又是一個(gè)高度非線(xiàn)性求解過(guò)程,同時(shí)溫度的引入也會(huì)使得計(jì)算變得異常復(fù)雜,這些都會(huì)導(dǎo)致求解的不穩(wěn)定。

解決方案:我們可以采用細(xì)化網(wǎng)格、調(diào)節(jié)增量步長(zhǎng)以及采用ALE技術(shù)來(lái)解決求解的穩(wěn)定性問(wèn)題,但是最有效的方式還是通過(guò)在接觸中引入阻尼來(lái)完成的。